//给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[
//b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）： 
//
// 
// 0 <= a, b, c, d < n 
// a、b、c 和 d 互不相同 
// nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target 
// 
//
// 你可以按 任意顺序 返回答案 。 
//
// 
//
// 示例 1： 
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//输入：nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
//输出：[[-2,-1,1,2],[-2,0,0,2],[-1,0,0,1]]
// 
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// 示例 2： 
//
// 
//输入：nums = [2,2,2,2,2], target = 8
//输出：[[2,2,2,2]]
// 
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// 
//
// 提示： 
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// 
// 1 <= nums.length <= 200 
// -10⁹ <= nums[i] <= 10⁹ 
// -10⁹ <= target <= 10⁹ 
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

//java:四数之和
public class Q0018FourSum {
    public static void main(String[] args){
        Solution solution = new Q0018FourSum().new Solution();
        solution.fourSum(new int[]{1000000000,1000000000,1000000000,1000000000}, -294967296);
    }
    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return null;
        }
        List<List<Integer>> resList = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length, left, right;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 剪枝，如果都是正数并且大于target，排序后的数组必然后续的也不满足
            if (nums[i] > 0 && target > 0 && nums[i] > target) {
                break;
            }
            // 去重
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                // 剪枝, nums[i] + nums[j]作为一个整体了
                if (nums[j] > 0 && target > 0 && nums[i] + nums[j] > target) {
                    break;
                }
                // 去重
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    continue;
                }
                left = j + 1;
                right = n - 1;
                while (left < right) {
                    // 考虑越界
                    long fourSumValue = (long) nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if (fourSumValue < target) {
                        // 相等的必然不对，跳过
                        while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                            left++;
                        }
                        left++;
                    } else if (fourSumValue > target) {
                        // 相等的必然不对，跳过
                        while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                            right--;
                        }
                        right--;
                    } else {
                        List<Integer> subList = new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        resList.add(subList);
                        // 去重
                        while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {

                            left++;
                        }
                        while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                            right--;
                        }
                        // 找下一个
                        left++;
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return resList;
    }
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}